Original paper

Rauhigkeitsmessungen zur Kennzeichnung der Naturwerksteinverwitterung

[Measurement of Roughness for Characterization of Building Stone Decay]

Grimm, Wolf-Dieter; Völkl, Jürgen

Kurzfassung

Ein neues, zerstörungsfreies und überall anwendbares Verfahren zur Messung der Rauhigkeit von Naturwerkstein-Oberflächen wird vorgestellt. Das Verfahren ermöglicht es, den derzeitigen Verwitterungszustand quantitativ zu dokumentieren und den Ablauf der Gesteinskorrosion in den vergangenen Jahrzehnten zu rekonstruieren. Erste Messungen im Bereich von München erbrachten folgende Ergebnisse: Durch die Rauhigkeitsmessung kann die spezifische Verwitterbarkeit bzw. Verwitterungsresistenz der verschiedenen Werksteine unter gegebenen Verwitterungseinwirkungen quantifiziert werden. Im Areal des neuen Nordfriedhofes erfolgte die Oberflächenverwitterung in den letzten 20 bis 50 Jahren nicht progressiv, sondern kontinuierlich. Die Korrosion von Gesteinsflächen an der Wetterseite ist größer als an regen- und windabgewandten Flächen. Schon nach wenigen Jahren haben sich meßbare Rauhigkeitsprofile gebildet mit beträchtlicher Rückwitterung der Werkstein-Oberflächen vor allem am Rand des Kapillarwassersaumes. Über ein Jahrtausend extrapoliert, beträgt der Rauhigkeitsfortschritt an einer Gesteinsoberfläche ein bis mehrere Millimeter.

Abstract

A new non-destructive and readily applicable technique for measuring roughness of stone surfaces is presented here. The technique makes it possible to document quantitatively the present state of decay and to reconstruct the process of stone deterioration in past decades. The first measurements made in the Munich vicinity resulted in the following: By measurement of roughness it is possible to quantify the specific susceptibility or resistance to decay of various building stones under given weathering processes. In the new Nordfriedhof area, surface decay in the last 20-50 years did not increase progressively but continuously. Decay of stone surfaces exposed to rain and wind is greater than decay of protected surfaces. Even after a few years, measurable roughness profiles were formed with significant weathering back of the stone surfaces, especially on the margin of the capillary water fringe. Extrapolated to a millennium, the roughness progress of a stone surface amounts to one up to several millimetres.

Keywords

Ornamental materialsgranitetrachytic tuffmarbleorthogneisslimestonegreen sandstoneweatheringroughnesstime Bavarian Plateau (Münchener Nordfriedhof)Bavaria TK 25: Nr. 7835